CN107645060A - 用于无线通信的天线和包括该天线的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于无线通信的天线和包括该天线的电子装置。提供了一种在包括导电图形的电子装置中执行的通信方法和电子装置。电子装置包括：导电图形，被用作用于无线通信的辐射器；馈送单元，与导电图形连接；接地单元，与导电图形连接；第一阻抗匹配电路，被布置在与馈送单元相邻的第一区域中并被连接到导电图形；第二阻抗匹配电路，被布置在与导电图形相邻的第二区域中并被连接到导电图形；以及控制单元，通过闭环方案控制第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路中的至少一个来匹配阻抗。

Description

用于无线通信的天线和包括该天线的电子装置
本申请要求于2016年7月21日在韩国知识产权局提交的分配的序列号为10-2016-0092871的韩国专利申请和于2017年3月28日提在韩国知识产权局提交的分配的序列号为10-2017-0039558的韩国专利申请的优先权，上述申请中的每一个的全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开总体上涉及一种能够与外部装置执行无线通信的天线以及包括所述天线的电子装置。
背景技术
诸如智能手机、平板PC等电子装置可向外部装置发送各种数据和从外部装置接收各种数据。电子装置可执行远程通信(例如，移动通信，诸如语音呼叫或无线数据通信)、短距离通信(例如，蓝牙通信或WiFi通信)、或超短距离通信(例如，无线支付、无线充电或近场通信(NFC))。
天线的通信性能可随着周围对象等的位置而变化。例如，谐振频率和辐射效率可随着各种情况而变化，例如：1)当没有与天线相邻的对象时，2)当用户与天线相邻时，3)当用户握住天线部分的一部分时。为了保持稳定的通信性能，电子装置可控制具有可变电容器的调谐器或开关来执行阻抗匹配。在这种情况下，由于匹配值在天线的输入端子处被控制，所以阻抗匹配区域的范围可被限制，并且难以有效地应对各种辐射环境。
此外，由于通过使用诸如开关的射频(RF)元件来匹配阻抗的传统电子装置是基于用户与天线的辐射器相邻的情况而设计的，所以难以执行阻抗匹配以对应于各种情况。
发明内容
本公开至少已经解决了上述问题和/或缺点，并且至少提供了下面描述的优点。
相应地，本公开的一个方面在于提供一种通过使用连接到导电图形的匹配电路来执行阻抗匹配以对应于各种周围情况的电子装置。
相应地，本公开的另一方面在于提供一种通过使用连接到馈送单元的第一阻抗匹配电路和连接到导电图形的第二阻抗匹配电路来执行相对较宽范围的阻抗匹配的电子装置，从而提高了通信效率和通信性能。
相应地，本公开的另一方面在于提供一种基于输入阻抗来确定模式并选择和控制与每个模式相应的阻抗匹配电路的电子装置。
相应地，本公开的另一方面在于提供一种提供能够在各种周围环境中执行稳定通信的闭环方案的动态天线系统的电子装置。
根据本公开的一方面，提供了一种电子装置。电子装置包括：导电图形，被用作用于无线通信的辐射器；馈送单元，与导电图形连接；接地单元，与导电图形连接；第一阻抗匹配电路，被布置在与馈送单元相邻的第一区域中并被连接到导电图形；第二阻抗匹配电路，被布置在与导电图形相邻的第二区域中并被连接到导电图形；控制单元，通过闭环方案控制第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路中的至少一个来匹配阻抗。
根据本公开的另一方面，提供了一种在包括导电图形的电子装置中执行的通信方法。所述方法包括：通过使用导电图形将无线通信信号发送到外部装置以及从外部装置接收无线通信信号；测量与和导电图形连接的馈送单元相邻的第一区域处的输入阻抗；当测量的输入阻抗被包括在第一范围中时，通过控制被布置在第一区域中的第一阻抗匹配电路来动态地匹配阻抗；当测量的输入阻抗被包括在第二范围中时，通过控制第一阻抗匹配电路和被布置在与导电图形相邻的第二区域中的第二阻抗匹配电路来动态地匹配阻抗。
附图说明
从以下结合附图进行的描述中，本公开的上述和其它方面、特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1示出根据本公开的实施例的包括用于无线通信的天线的电子装置；
图2A和2B示出根据本公开的实施例的通过使用电子装置的金属框架形成的多个天线；
图3A和3B示出根据本公开的实施例的根据电子装置附近的对象而确定的多个模式；
图4示出根据本公开的实施例的通过使用史密斯圆图对辐射模式进行分类的方法；
图5是根据本公开的实施例的用于阻抗匹配的模式改变的方法的流程图；
图6A示出根据本公开的实施例的在稳定模式中的阻抗匹配过程；
图6B示出根据本公开的实施例的在动态模式中的阻抗匹配过程；
图7A示出根据本公开的实施例的使用一个芯片的馈送匹配电路或图形匹配电路的配置；
图7B示出根据本公开的实施例的馈送匹配电路的配置；
图7C示出根据本公开的实施例的使用图7A的芯片的天线；
图7D至图7F示出根据本公开的实施例的使用图7C的天线的阻抗匹配；
图7G示出根据本公开的实施例的使用一个芯片的馈送匹配电路的配置；
图7H是示出根据本公开的实施例的在通过使用图7G的芯片来实现馈送匹配电路的情况下的通信性能的改变的曲线图；
图8示出根据本公开的实施例的场区域中的开关结构；
图9示出根据本公开的实施例的网络环境中的电子装置；
图10是根据本公开的实施例的电子装置的配置的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述本公开的各种实施例，其中相同的标记表示相同的元件。然而，本公开并不旨在被限于本文描述的各种实施例。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对本文描述的各种实施例进行修改、等同和/或替代。
本文使用的表述“具有”、“包括”和“包含”表示存在一个或更多个相应的特征(例如，元件，诸如数值、功能、操作或组件)，但不排除存在另外的功能。
本文使用的表述“A或B”、“A或/和B中的至少一个”或“A或/和B中的一个或更多个”可包括一个或更多个相关列出的项目的任何和全部组合。例如，术语“A或B”、“A和B中的至少一个”或“A或B中的至少一个”可指以下全部情况：(1)A、(2)B、或(3)A和B。
本文使用的诸如“第一”、“第二”等的术语可被用于修饰本公开的各种实施例的各种元件，而不管重要性的顺序如何，但不限于元件。例如，这样的术语仅被用于将元件与另一元件区分开，并且不限制元件的顺序和/或优先级。例如，第一用户装置和第二用户装置可表示不同的用户装置，而不管顺序或重要性。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，并且类似地，第二元件可被称为第一元件。
应当理解，当元件(例如，第一元件)被称为与另一元件(例如，第二元件)“耦接”或“连接”时，该元件可直接地与另一元件耦接或连接或可存在中间元件(例如，第三元件)。相比之下，当元件(例如，第一元件)被称为与另一元件(例如第二元件)“直接耦接”或“直接连接”时，应当理解，不存在中间元件(例如，第三元件)。
如本文使用的表述“配置为”可与表述“适合于”、“有能力”、“设计为”、“适用于”、“制造为”或“能够”互换使用。术语“配置为(或设置为)”并不仅指在硬件中“专门设计为”。例如，表述“装置被配置为”可指装置“能够”与另一装置或其他组件一起操作。例如，“处理器被配置为(或设置为)执行A、B和C”可指可以通过执行存储在存储装置中的一个或更多个软件程序来执行相应的操作的通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器)或用于执行相应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)。
本文使用的术语被用于描述本公开的特定实施例，并不旨在限制本公开的范围。单数形式的术语也可以包括复数形式，除非另有规定。除非本文另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术或科学术语)可以具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，在通常使用的字典中定义的术语应被解释为相关领域中的惯例，而不是以理想的或过度正式的方式解释，除非被明确地定义。在某些情况下，即使术语在本文中定义，它们也不应被解释为排除本发明的实施例。
根据本公开的各种实施例的电子装置可包括智能手机、平板个人电脑(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗装置、相机和可穿戴装置中的至少一个。可穿戴装置可包括附件(例如，手表、戒指、手镯、脚镯、眼镜、隐形眼镜或头戴式装置(HMD))、衣服整合型(例如电子衣服)、身体附属型(例如，皮肤垫或纹身)或可植入型(例如，可植入电路)。
在本公开的一些实施例中，电子装置可以是家用电器之一。家用电器可包括数字通用盘(DVD)播放器、音频装置、冰箱、空调、清洁器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家庭自动化控制面板、安全控制面板、电视盒(例如，Samsung HomeSyncTM、Apple TVTM或者Google TVTM)、游戏机(例如，XboxTM或PlayStationTM)、电子词典、电子钥匙、摄录机或电子面板中的至少一个。
在本公开的另一实施例中，电子装置可包括各种医疗装置(例如，各种便携式医疗测量装置(诸如，血糖仪、心率测量装置、血压测量装置和体温测量装置)、磁共振血管成像(MRA)装置、磁共振成像(MRI)装置、计算机断层扫描(CT)装置、拍摄装置和超声波装置))、导航系统、全球导航卫星系统(GNSS)、事件数据记录器(EDR)、飞行数据记录器(FDR)、车载信息娱乐装置、用于船舶的电子装置(例如，用于船舶的导航装置和陀螺罗盘)、航空电子装置、安全装置、车头单元、工业或家用机器人、自动取款机(ATM)、销售点(POS)装置或物联网(IoT)装置(例如，灯泡、各种传感器、电力或燃气表、弹簧冷却装置、火灾报警装置、恒温器、电杆、烤面包机、运动设备、热水箱、加热器和锅炉)中的至少一个。
根据本公开的一些实施例，电子装置可包括家具或建筑物/结构的部分、电子板、电子签名接收装置、投影仪或各种测量装置(例如，水、电、气或电波测量装置)中的至少一个。
根据本公开的实施例的电子装置可以是柔性电子装置。
电子装置可以是上述装置中的一种或组合。
此外，根据本公开的实施例的电子装置不限于上述装置，而是可包括由于技术的未来发展而产生的新的电子装置。
在下文中，将参照附图来描述根据本公开的实施例的电子装置。本文使用的术语“用户”可指使用电子装置的人或可指使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。
图1示出根据本公开的实施例的包括用于无线通信的天线的电子装置。
参照图1，提供了一种电子装置101。电子装置101可以是诸如智能手机或平板PC的装置，并且可通过诸如远程通信(例如，移动通信，诸如语音呼叫或无线数据通信)、短距离通信(例如，蓝牙通信或Wi-Fi通信)或超短距离通信(例如，无线支付、无线充电或NFC)的各种通信方案向外部装置发送数据或从外部装置接收数据。电子装置101可包括用于执行通信方案的各种天线。
电子装置101包括显示器110和壳体(或主体)120。显示器110可输出将要提供给用户的各种内容，并且可通过触摸输入从用户接收输入。壳体120可以保护显示器110、内部电路等。显示器110和按钮可被安装在壳体120中，并且处理器、模块、传感器、天线、电路板等可被安装在壳体120中以驱动电子装置101。
壳体120的至少一部分可使用诸如金属框架150的导电图形来实现。金属框架150可与馈送单元、接地单元等连接以便被用作能够向外部装置发送无线信号或从外部装置接收无线信号的天线的一部分。金属框架150可与壳体120内的板(例如，印刷电路板(PCB))和电路连接。
在图1中，示出了金属框架150围绕电子装置101的侧表面区域。然而，本公开的实施例不限于此。例如，金属框架150的至少一部分可被置于电子装置101的前表面(设置有显示器110的表面)或背面(设置有后盖的表面)上。
电子装置101包括被置于金属框架150中的非导电图形160。非导电图形160可以在与电子装置101的前表面(设置有显示器110的表面)或背面垂直的方向上延伸。
第一导电图形151至第三导电图形153可用作用于无线通信的天线的辐射器。第一导电图形151至第三导电图形153可形成一个或更多个天线。例如，第一导电图形151和第二导电图形152可形成发送和接收第一频带的信号的第一天线，第三导电图形153可独立地形成发送和接收第二频带的信号的第二天线。
使用金属框架150的天线包括与馈送单元或者与第一导电图形151至第三导电图形153连接的一个或更多个阻抗匹配电路。天线可通过使用连接到馈送单元的第一阻抗匹配电路(“馈送匹配电路”)和与金属框架150连接的第二阻抗匹配电路(“图形匹配电路”)在较宽范围内执行阻抗匹配。因此，通信效率或通信性能可被提高。可通过图2至图10给出关于使用馈送匹配电路或图形匹配电路的阻抗匹配的额外信息。
图2A和图2B示出根据本公开的实施例的通过使用电子装置的金属框架来形成的多个天线。
参照图2A和图2B，第一天线和第二天线被形成在电子装置101的侧表面的下端。然而，本公开的实施例不限于此。
在图2A和图2B中，第一导电图形151和第二导电图形152形成发送和接收第一频带的信号的第一天线201，并且第三导电图形153形成发送和接收第二频带的信号的第二天线202。然而，本公开的实施例不限于此。例如，与图2A和图2B示出的配置不同，可通过使用第一导电图形151至第三导电图形153形成一个天线，或者第一导电图形151至第三导电图形153可形成不同的天线。
参照图2A，第一天线201包括第一导电图形151、第二导电图形152、第一馈送单元210、第一接地单元220、第一馈送匹配电路(T1)230、第一图形匹配电路(T2)240以及第二图形匹配电路(T3)245。第一天线201可通过使用第一导电图形151和第二导电图形152向外部装置发送第一频带的信号和从外部装置接收第一频带的信号。
第一馈送单元210可将第一导电图形151与能够发送和接收RF信号的通信电路(例如，RF电路、RF模块等)连接。第一馈送单元210可以是提供用于第一天线210的操作的RF功率的点。第一馈送单元210可被直接连接到第一导电图形151，或者可通过第一馈送匹配电路230被连接到第一导电图形151。
第一接地单元220可被连接到第二导电图形152。辐射器的电气长度可随着第一馈送单元210和第一接地单元220的连接位置而有所不同，并且通过第一天线201发送和接收的信号的频带可以根据辐射器的电气长度而改变。
第一馈送匹配电路230可被连接在第一馈送单元210和第一导电图形151之间。第一馈送匹配电路230的第一端可被连接到第一馈送单元210，并且第一馈送匹配电路230的第二端可被连接到第一导电图形151。
第一馈送匹配电路230可被置于第一区域(即，与第一馈送单元210相邻的阻抗区域261)中(例如，安装在PCB中)。第一馈送匹配电路230包括通过控制单元(例如，通信处理器(CP)或被实现为独立于CP的控制模块)控制的可变元件(例如，可变电容器)和一个或更多个开关。第一馈送匹配电路230可被用于匹配第一天线210的输入端子的阻抗。
第一图形匹配电路240和第二图形匹配电路245中的每一个可被连接到第一导电图形151。第一图形匹配电路240和第二图形匹配电路245中的每一个可具有连接到第一导电图形151的第一端和接地的第二端(并联)。第一图形匹配电路240和第二图形匹配电路245可被置于相对于与第一馈送单元210连接的点不同的方向上。
第一图形匹配电路240和第二图形匹配电路245可被置于第二区域(即与第一导电图形151和地之间的空间相应的场区域270)中。场区域270可以是分布有确定辐射特性所基于的源场和主电流的区域。
第一图形匹配电路240和第二图形匹配电路245中的每一个包括通过控制单元(例如，CP)控制的可变元件(例如，可变电容器)和一个或更多个开关。
控制单元包括闭环电路。控制单元可通过使用第一馈送匹配电路230、第一图形匹配电路240和第二图形匹配电路245来匹配第一天线201的输入阻抗。控制单元可根据在电子装置101附近的对象(例如用户、附件装置、盖等)的改变来匹配阻抗。控制单元可连续地或周期性地测量输入阻抗，并且可通过使用测量的阻抗值来匹配阻抗。将参照图3至图10给出关于控制单元的阻抗匹配的额外信息。
第二天线202包括第三导电图形153、第二馈送单元215、第二接地单元225和第二馈送匹配电路(T4)235。第二天线202可通过使用第三导电图形153来发送和接收第二频带的信号。
第二馈送单元215可将第三导电图形153与能够发送和接收RF信号的通信电路(例如，RF电路、RF模块等)连接。第二馈送单元215可以是提供用于第二天线202的操作的RF功率的点。第二馈送单元215可被直接连接到第三导电图形153，或者可通过第二馈送匹配电路235被连接到第三导电图形153。第二接地单元225可被连接到第三导电图形153。通过第二天线202发送和接收的信号的频带可根据第二馈送单元215和第二接地单元225的连接位置而改变。
第二馈送匹配电路(T4)235可被串联或并联在第二馈送单元215和第三导电图形153之间。第二馈送匹配电路235可被置于与第二馈送单元215相邻的区域262中。第二天线202的阻抗匹配可通过第二馈送匹配电路235而不需要单独的图形匹配电路而进行。
参照图2B，第三天线203可具有类似于图2A的第一天线201的配置。然而，与第一天线201不同，第三天线203可被实现为使得第二图形匹配电路(T3)245不是直接连接到第一导电图形151，而是通过线245a连接到馈送线230a。即使在第二图形匹配电路245被连接到馈送线230a的情况下，仍可将第二图形匹配电路245置于与第一导电图形151相邻的场区域270中。
图3A和图3B示出根据本公开的实施例的根据电子装置附近的对象而确定的多个模式。
参照图3A，提供了用于描述如何控制使用开环电路和闭环电路的匹配电路的示例。在图3A中，提供了电路图301和电路图302。电路图301表示使用开环电路的匹配装置的控制。控制单元310a(例如，CP)可产生用于控制匹配电路(例如，馈送匹配电路T1)的可变元件(例如，可变电容器)的控制信号。控制单元310a可根据在引起阻抗变化的对象不在电子装置101附近的条件(自由状态)下设置的控制方案来产生控制信号，而不管由于辐射环境的变化而导致的天线的输入改变。例如，控制单元310a可针对第一频带(例如，长期演进(LTE)B5)和第二频带(例如，LTE B8)产生不同控制信号，使得可变元件(例如，可变电容器)的值改变。
电路图302表示使用闭环电路的匹配装置的控制。控制单元310b(例如，CP)可产生用于控制匹配电路(例如，馈送匹配电路T1)的可变元件(例如，可变电容器)的控制信号。控制单元310b可基于由于辐射环境的改变而导致的天线的输入改变来动态地控制匹配电路。
阻抗测量单元320可向控制单元310b的阻抗分析单元311提供被发送到天线的信号的由于阻抗失配而产生的反射信号。阻抗分析单元311可检测从阻抗测量单元320提供的反射信号的幅度和相位以提取输入阻抗。
在被提取的阻抗的值和与引起阻抗改变的对象不在电子装置101附近的条件(自由状态)相应的阻抗值之间没有差异的情况下，控制单元310b可根据确定的控制方案产生用于控制可变元件的控制信号。
在被提取的阻抗具有与自由状态的阻抗值不同的值的情况下，控制单元310b可基于测量的输入阻抗的值来确定模式，并且可根据与每个模式相应的方案来控制匹配电路，使得输入阻抗被设置为匹配状态。
参照图3B，提供了用于描述根据电子装置附近的对象确定的多个模式的示例。
将对电子装置101以两种模式执行阻抗匹配的情况进行描述。然而，本公开的实施例不限于此。例如，电子装置101可以以三种或更多种模式来执行阻抗匹配。
在图3B中，电子装置101的控制单元310b可基于在阻抗区域(例如，与馈送单元相邻的线)中测量的阻抗值来确定阻抗匹配方案。例如，控制单元310b可通过使用放置在馈送单元的输入端子处的阻抗测量单元(例如，定向耦合器(DP))来分析输入阻抗。
控制单元310b可基于测量的阻抗值来区分第一模式(即，稳定模式305)或第二模式(即，动态模式306)，并且可根据每种模式来改变阻抗匹配方案，其中，在第一模式中，阻抗改变相对较小地取决于史密斯圆图上的位置或谐振频率的移动程度，在第二模式中，阻抗改变相对较大地取决于史密斯圆图上的位置或谐振频率的移动程度。
稳定模式305可与由于在用作天线辐射器的电子装置101的金属框架150附近的对象350而导致的谐振频率和辐射效率的改变相对较小的辐射环境相应。例如，稳定模式305可与电子装置101被放置在桌上或地板表面上的状态、安装有盖附件的状态等相应。
在电子装置101处于稳定模式305的情况下，控制单元310b可通过使用被置于阻抗区域中的馈送匹配电路(例如，图2A或图2B的T1或T4)来匹配阻抗。
动态模式306可与由于在用作天线辐射器的电子装置101的金属框架150附近的对象而导致的谐振频率和辐射效率的改变相对较大的辐射环境相应。例如，动态模式306可与用户360的身体部位(例如，手或头)接触电子装置101的金属框架150的情况相应。
在电子装置101处于动态模式306的情况下，控制单元310b可通过使用被置于场区域中的图形匹配电路(例如，图2A或图2B的T2或T3)和被置于阻抗区域中的馈送匹配电路(例如，图2A或图2B的T1或T4)来匹配阻抗。控制单元310b可根据闭环方案通过控制包括在馈送匹配电路或图形匹配电路中的可变元件来匹配阻抗。其中，闭环方案表示以下过程：阻抗测量单元320测量被发送到天线的信号的由于阻抗失配而产生的反射信号并将该反射信号提供给阻抗分析单元311，然后阻抗分析单元311检测从阻抗测量单元320提供的反射信号的幅度和相位以提取输入阻抗，控制单元310b基于提取的输入阻抗的值与引起阻抗改变的对象不在电子装置101附近的条件(自由状态)相应的阻抗值之间的比较结果来控制匹配电路(即馈送匹配电路和图形匹配电路中的至少一个)中的可变元件，使得输入阻抗被设置为匹配状态。
控制单元310b可具有与稳定模式305和动态模式306中的每一个相关的用于阻抗匹配的控制代码。控制单元310b可根据测量的阻抗值使用控制代码来控制包括在馈送匹配电路或图形匹配电路中的可变元件。控制单元310b可使用根据史密斯圆图上的输入阻抗值确定的控制代码来控制所有可变元件。例如，控制单元可控制与分配用于通信的天线相邻的可变元件以及分配用于通信的天线的可变元件。
图4示出根据本公开的实施例的通过使用史密斯圆图对辐射模式进行分类的方法。
参照图4，提供了史密斯圆图401。史密斯圆图401被分成圆形区域。控制单元310b可基于史密斯圆图401上的与测量的阻抗值相应的位置来确定用于阻抗匹配的模式。史密斯圆图401包括匹配区域410、稳定模式区域420和动态模式区域430。
匹配区域410可指包括这样的中心点的圆形区域：阻抗在该中心点被匹配。在匹配区域410中，控制单元310b可使馈送匹配电路(例如，图2A或2B的T1或T4)或图形匹配电路(例如，图2A或2B的T2或T3)停用。
稳定模式区域420可指围绕匹配区域410的外部区域。稳定模式区域420可指由于电子装置101附近的对象而导致谐振频率和辐射效率的改变相对较小的区域。例如，稳定模式区域420可以是与在电子装置101被放置在桌或地板表面上的状态下、在安装有盖附件的状态下等测量的阻抗值相应的区域。
在稳定模式区域420中，控制单元310b可通过使用馈送匹配电路(例如，图2A或2B的T1或T4)来执行阻抗匹配。控制单元310b可通过经由闭环方案的控制而控制包括在馈送匹配电路中的可变元件来匹配阻抗。
动态模式区域430可指围绕稳定模式区域420的其余区域。动态模式区域430可指由于电子装置101附近的对象而导致谐振频率和辐射效率的改变相对较大(用户紧握金属框架的状态)的区域。
在动态模式区域430中，控制单元可通过使用馈送匹配电路(例如，图2A或2B的T1或T4)和图形匹配电路(例如，图2A或2B的T2或T3)执行阻抗匹配。控制单元310b可通过经由闭环方案的控制而控制包括在馈送匹配电路或图形匹配电路中的可变元件来匹配阻抗。
图5是根据本公开的实施例的用于阻抗匹配的模式改变的方法的流程图。
参照图5，提供了一种用于阻抗匹配的模式改变的方法。
在步骤510中，电子装置101的控制单元310b接收在阻抗区域(例如，与馈送单元相邻的线)中测量的阻抗值(或用于计算输入阻抗的信号，下同)。控制单元310b可从位于馈送单元的输入端子处的阻抗测量单元(例如，DP)接收被发送到天线的信号的由于阻抗失配而产生的反射信号。
在步骤520中，控制单元310b验证测量的阻抗是否与匹配区域410相应。如果确定测量的阻抗与匹配区域410相应，则控制单元310b可结束阻抗匹配，或者可连续地或周期性地监控阻抗值以执行额外的匹配操作。
在步骤530中，控制单元310b可验证测量的阻抗是否与稳定模式区域420相应。稳定模式区域420可指围绕匹配区域410的外部区域。
如果确定测量的阻抗与稳定模式区域420相应，则在步骤540中，控制单元310b控制馈送匹配电路(例如，图2A或2B的T1或T4)匹配阻抗。根据闭环方案，控制单元310b可将输入阻抗从稳定模式区域420逐渐地转移到匹配区域410。
在测量的阻抗被包括在动态模式区域430中的情况下，在步骤550中，控制单元310b控制馈送匹配电路(例如，图2A或2B的T1或T4)和图形匹配电路(例如，图2A或2B的T2或T3)匹配阻抗。根据闭环方案，控制单元可在输入阻抗从动态模式区域430逐渐转移到稳定模式区域420之后，将输入阻抗从稳定模式区域420转移到匹配区域410。
例如，控制单元310b可控制图形匹配电路(例如，图2A或2B的T2或T3)将输入阻抗从动态模式区域430转移到稳定模式区域420，并且可通过使用馈送匹配电路(例如，图2A或2B的T1或T4)将输入阻抗从稳定模式区域420转移到匹配区域410。
图6A示出根据本公开的实施例的在稳定模式中的阻抗匹配过程。
参照图6A，稳定模式305可与这样的辐射环境相应：在该辐射环境中，由于在用作天线辐射器的第一导电图形151至第三导电图形153附近的对象而导致的谐振频率和辐射效率的改变相对较小。例如，稳定模式305可与用户610不与第一导电图形151至第三导电图形153直接接触而是用户610紧握电子装置101的中央部分的状态相应。稳定模式305可与测量的阻抗被包括在史密斯圆图401的稳定模式区域420中的状态相应。
在测量的阻抗被包括在稳定模式区域420中的情况下，控制单元620可控制阻抗区域的馈送匹配电路T1或T4匹配阻抗。控制单元620可以以闭环方案将输入阻抗从稳定模式区域420逐渐转移到匹配区域410。
例如，在第一次测量的阻抗与稳定模式区域420的第一点631相应的情况下，控制单元620可通过使用第一馈送匹配电路T1将阻抗转移到匹配区域410中的第二点632。控制单元620可存储与稳定模式305相关的控制代码，并且可通过使用存储的控制代码来控制包括在馈送匹配电路T1或T4中的可变元件(例如，可变电容器)。
图6B示出根据本公开的实施例的在动态模式中的阻抗匹配过程。
参照图6B，动态模式306可与这样的辐射环境相应：在该辐射环境中，由于在用作天线辐射器的第一导电图形151至第三导电图形153附近的对象而导致的谐振频率和辐射效率的改变相对较大。例如，动态模式306可与用户610与电子装置101的第一导电图形151至第三导电图形153直接接触的状态相应。动态模式306可与测量的阻抗被包括在史密斯圆图401的动态模式区域430中的状态相应。
在测量的阻抗被包括动态模式区域430中的情况下，控制单元620可控制阻抗区域的馈送匹配电路T1或T4和场区域的图形匹配电路T2或T3两者以匹配阻抗。控制单元620可以以闭环方案将输入阻抗从动态模式区域430逐渐转移到稳定模式区域420并且再从稳定模式区域420逐渐转移到匹配区域410。
例如，在第一次测量的阻抗与动态模式区域430的第一点641相应的情况下，控制单元620可通过使用第一图形匹配电路T3将阻抗转移到第二点642。控制单元620可通过使用第一馈送匹配电路T1将阻抗从第二点642转移到稳定模式区域420的第三点643。控制单元620可通过使用第二馈送匹配电路T2将阻抗从稳定模式区域420的第三点643转移到匹配区域410的第四点644。控制单元620可提前存储与动态模式306相关的控制代码，并且可通过使用存储的控制代码来控制包括在馈送匹配电路(T1或T4)和图形匹配电路(T2或T3)中的可变元件(例如，可变电容器)。
图7A示出根据本公开的实施例的使用一个芯片的馈送匹配电路或图形匹配电路的配置。
参照图7A，提供了包括在电路图702和电路图703中的芯片701和包括在电路图752和电路图753中的芯片751。芯片701包括第一开关711至第四开关714和一个可变电容器721。这些元件可被连接到RF1至RF8端子。第一开关711被连接在RF5和RF6之间，并且第二开关712可被连接在RF8和地之间。第三开关713可被连接在RF2和RF3之间，第四开关714可被连接在RF1和RF3之间。可变电容器721可被连接在RF4和RF7之间。
在电路图702中，芯片701可被用作在馈送单元周围的阻抗区域中的馈送匹配电路(例如，图2A或图2B或图6A或图6B的T1或T4)。在这种情况下，RF1和RF2中的每一个可被连接到地。RF3至RF5可通过第一端A1被连接到馈送单元，并且RF6至RF8可通过第二端A2被连接到用作天线辐射器的导电图形(在A1和A2之间串联)。
在等效电路图702a中，可变电容器721可被串联在A1和A2之间，并且第一开关711可被连接到可变电容器721的相对端。第二开关712可在与A2相邻的点处被连接到地。第三713和第四开关714可在与A1相邻的点处被连接到地。
在电路图703中，芯片701可被用作导电图形附近的场区域中的图形匹配电路(例如，图2A或图2B或图6A或图6B的T2或T3)。在这种情况下，RF1、RF2和RF6中的每一个可被连接到地。RF3至RF5可被并联在B1和B2之间，作为导电图形的一部分，并且RF7和RF8可相互连接。
在等效电路图703a中，可变电容器721可通过第二开关712与在B1和B2之间的导线并联，并且第二开关721可被连接在可变电容器721和地之间。第一开关711、第三开关713和第四开关714中的每一个可被并联在B1和B2之间，作为导电图形的一部分。
芯片751包括第一SW1至第三开关SW3和两个可变电容器C1和C2。这些元件可被连接到RF1到RF8端子。第一开关SW1可被连接在RF5和RF6之间，第二开关SW2可被连接在RF8和地之间。第三开关SW3可被连接在RF2和RF3之间。第一可变电容器C1可被连接在RF4和RF7之间，并且第二可变电容器C2可被连接在RF1和地之间。
在电路图752中，芯片751可被用作馈送单元周围的阻抗区域中的馈电匹配电路(例如，图2A或2B或图6A或6B的T1或T4)。在这种情况下，RF1和RF2可相互连接。RF3至RF5可通过第一端A1被连接到馈送单元，并且RF6至RF8可通过第二端A2被连接到用作天线辐射器的导电图形。
在等效电路图752a中，第一可变电容器C1可被串联在A1和A2之间，并且第一开关SW1可被连接到第一可变电容器C1的相对端。第二开关SW2可被连接在A2和地之间，第三开关SW3可被连接在A1和地之间。第二可变电容器C2可通过第三开关SW3被连接在A1和地之间。
在电路图753中，芯片751可被用作在导电图形附近的场区域中的图形匹配电路(例如，图2A或2B或图6A或图6B的T2或T3)。在这种情况下，RF1和RF2可相互连接，并且RF6可被连接到地。RF3至RF5中的每一个可与导电图形的一部分(B1和B2之间)连接，并且RF7和RF8可相互连接。
在等效电路图753a中，第一开关SW1可被连接在B1和B2之间的导线与地之间。第一可变电容器C1可通过第二开关SW2被连接在B1和B2之间的导线和地之间，并且第二可变电容器C2可通过第三开关SW3被连接在B1和B2之间的导线与地之间。
图7B示出根据本公开的实施例的馈送匹配电路的配置。
参照图7B，提供了包括在电路图704中的芯片701和包括在电路图754中的芯片751。芯片701包括第一开关711至第四开关714和一个可变电容器C1。这些元件可被连接到芯片701的RF1至RF8端子。例如，第一开关SW1可被连接在RF5和RF6之间。第二开关SW2可被连接在RF8和地之间。第三开关SW3可被连接在RF2和RF3之间。第四开关SW4可被连接在RF1和RF3之间。可变电容器C1可被连接在RF4和RF7之间。
在电路图704中，芯片701可被用作在馈送单元周围的阻抗区域中的馈送匹配电路(例如，图2A或图2B或图6A或图6B的T1或T4)。在这种情况下，RF1可被连接到地。RF2和RF5可通过第一端A1被连接到馈送单元。RF3和RF4可相互连接。RF6至RF8可通过第二端A2被连接到用作天线辐射器的导电图形。
在等效电路图704a中，可变电容器C1可通过第三开关SW3被连接到第一端A1并且可在没有单独开关的情况下被直接地连接到第二端A2。可以通过第三开关SW3来减小可变电容器C1的影响。第二开关SW2可在与A2相邻的点处被连接到地，并且第四开关SW4可在与A1相邻的点处被连接到地。
使用等效电路图704a的馈送匹配电路(例如，图2A或2B或图6A或6B的T1或T4)可具有通过开关(例如，第三开关SW3)串联在第一端A1和第二端A2之间的可变元件(例如，可变电容器C1)。开关可被置于调谐器元件的输出端和输入端之间的路径上，并且调谐器元件可在射频中具有完美的开放特性。
芯片751包括第一开关SW1至第三开关SW3和两个可变电容器C1和C2。这些元件可被连接到RF1到RF8端子。第一开关SW1可被连接在RF5和RF6之间。第二开关SW2可被连接在RF8和地之间。第三开关SW3可被连接在RF2和RF3之间。可变电容器C1可被连接在RF4和RF7之间。第二可变电容器C2可被连接在RF1和地之间。
在电路图754中，芯片751可被用作馈送单元周围的阻抗区域中的馈送匹配电路(例如，图2A或2B或图6A或6B的T1或T4)。RF1、RF2和RF5可通过第一端A1被连接到馈送单元。RF3和RF4可相互连接。RF6至RF8可通过第二端A2被连接到用作天线辐射器的导电图形。
在等效电路图754a中，可变电容器C1可通过第三开关SW3被连接到第一端A1，并且可在没有单独的开关的情况下被直接地连接到第二端A2。可通过第三开关SW3减小可变电容器C1的影响。第二开关SW2可在与第二端A2相邻的点处被连接到地。可变电容器C2可被连接在第一端A1和地之间。
使用等效电路图754a的馈送匹配电路(例如，图2A或2B或图6A或图6B的T1或T4)可具有并联的可变元件(例如，可变电容器C2)以及通过开关(例如，第三开关SW3)串联在第一端A1和第二端A2之间的可变元件(例如，可变电容器C1)。开关可被置于调谐器元件的输入端和输出端之间的路径中，并且调谐器元件可在射频中具有完美的开放特性。
图7C示出根据本公开的实施例的使用图7A的芯片的天线。图7C示出了芯片751被用作馈送匹配电路并且芯片701被用作图形匹配电路的情况。然而，本公开的实施例不限于此。
参照图7C，第一馈送匹配电路T1可通过图7A的芯片751来实现，第一图形匹配电路T2和第二图形匹配电路T3中的每一个可通过图7A的芯片701来实现。
第一馈送匹配电路T1可被串联在馈送单元F1和第一导电图形151之间，并且第一图形匹配电路T2和第二图形匹配电路T3中的每一个可与第一导电图形151并联。
在第一馈送匹配电路T1、第一图形匹配电路T2和第二图形匹配电路T3中的可变电容器和开关可根据控制单元620的控制信号进行运行。控制单元620可基于使用连接到馈送单元F1或F2的阻抗测量单元测量的阻抗来确定阻抗匹配方案。
图7D至图7F示出根据本公开的实施例的使用图7C的天线的阻抗匹配。
参照图7D，控制单元620可被优化为在任何其他对象都不在第一导电图形151附近的状态(匹配模式)下发送和接收特定频带(例如，B8800MHz)的信号。例如，在第一馈送匹配电路T1中，与可变电容器721a并联的开关711a可处于短路状态，并且其他开关可处于开路状态。在第一图形匹配电路T2中，连接到地的开关711b处于短路状态，并且其他开关可处于开路状态。第二图形匹配电路T3的所有开关可处于开路状态。
例如，表1示出在每个匹配电路中的元件的操作。
表1
C1 C2 SW1 SW2 SW3
T1 Cmin Cmin 开 关 关
T2 Cmin / 开 关 关
T3 Cmin / 关 关 关
在这种情况下，射频电流可主要流过第一导电图形151的被连接到第二图形匹配电路T3的部分(射频电流流761)，并且相对较少的射频电流可流过第一导电图形151的被连接到与地连接的第一图形匹配电路T2的剩余部分(射频电流流762)。
在匹配模式中，在第一馈送单元F1周围的阻抗区域中测量的阻抗值可以是与匹配区域410中的第一点771相应的值。
参照图7E，在稳定模式中(例如，在具有介电常数的盖被安装在第一导电图形151附近的情况下)，在馈送单元F1周围的阻抗区域中测量的阻抗值可以是与在稳定模式区域420中的第二点772相应的值。
在这种情况下，由于只有电气长度改变而史密斯圆图的形状没有大的改变，所以控制单元620可调整第一馈送匹配电路T1的可变电容器721a的电容(C)值，使得阻抗值被转移到匹配区域410中的第一点771。第一图形匹配电路T2和第二图形匹配电路T3的状态可以与在匹配模式中的图7D的状态相同。
例如，控制单元620可将与可变电容器721a并联的开关711a从短路状态改变为开路状态。控制单元620可通过闭环方案逐渐改变可变电容器721a的电容(C)值。在阻抗值被转移到匹配区域410中的第一点771的情况下，控制单元620可保持相应的状态。
例如，表2示出在每个匹配电路中的元件的操作。
表2
C1 C2 SW1 SW2 SW3
T1 16pF Cmin 关 关 关
T2 Cmin / 开 关 关
T3 Cmin / 关 关 关
在稳定模式中，如在图7E的射频电流流中，射频电流可主要流过第一导电图形151的被连接到第二图形匹配电路T3的部分(射频电流流763)，并且相对较少的射频电流可流过第一导电图形151的被连接到与地连接的第一图形匹配电路T2的剩余部分(射频电流流764)。
参照图7F，在动态模式(例如，用户通过他/她的身体部位790与第一导电图形151接触)中，输入匹配损失和辐射下降可能相对较大。在这种情况下，在手接触点处，可能妨碍通过第一导电图形151形成辐射场，并且可能不会在史密斯圆图上形成共振点。
控制单元620可允许通过使用第一馈送匹配电路T1、第一图形匹配电路T2和第二图形匹配电路T3的全部在匹配区域410中的第一点771处形成谐振点。例如，可将与可变电容器721a并联的开关711a从短路状态改变为开路状态。可将第一图形匹配电路T2的开关711b从短路状态改变为开路状态。可将连接到第一图形匹配电路T2的可变电容器721b的开关712b从开路状态改变为短路状态。可将被连接到第二图形匹配电路T3的可变电容器721c的开关712c从开路状态改变为短路状态。
例如，表3示出在每个匹配电路中的元件的操作。
表3
C1 C2 SW1 SW2 SW3
T1 16pF Cmin 关 关 关
T2 3.2pF / 关 开 关
T3 16pF / 关 开 关
在这种情况下，可形成与图7E(匹配模式)或图7E(稳定模式)的射频电流路径不同的射频电流路径。较小的射频电流可流过第一导电图形151的被连接到与用户的身体部位790接触的第二图形匹配电路T3的部分(射频电流流765)，并且射频电流可主要流过第一导电图形151的被连接到第一图形匹配电路T2的剩余部分(射频电流流766)。控制单元620可减小关于第一导电图形151的与用户的身体部位790相邻的部分的射频电流的量，使得匹配特性和辐射性能两者得到改善。
图7G示出根据本公开的实施例的使用一个芯片的馈送匹配电路的配置。
参照图7G，提供了芯片751、电路图754和等效电路图754a。芯片751包括第一开关SW1至第三开关SW3和两个可变电容器C1和C2。这些元件可被连接到RF1到RF8端子。第一开关SW1可被连接在RF5和RF6之间，并且第二开关SW2可被连接在RF8和地之间。第三开关SW3可被连接在RF2和RF3之间。第一可变电容器C1可被连接在RF4和RF7之间，并且第二可变电容器C2可被连接在RF1和地之间。
在电路图754中，芯片751可被用作馈送单元周围的阻抗区域中的馈送匹配电路(例如，图2A或2B或图6A或6B的T1或T4)。在这种情况下，RF1和RF2可相互连接。RF3和RF4可相互连接。RF2和RF5可通过第一端A1被连接到馈送单元，并且RF6至RF8可通过第二端A2被连接到用作天线辐射器的导电图形。
在等效电路图754a中，第一开关SW1可被连接在第一端A1和第二端A2之间。此外，第一可变电容器C1和第三开关SW3可被串联在第一端A1和第二端A2之间。第二开关SW2可被连接在第二端A2和地之间，第二可变电容器C2可被连接在第一端A1和地之间。
图7H是示出根据本公开的实施例的在通过使用图7G的芯片来实现馈送匹配电路的情况下的通信性能的改变的曲线图。
参照图7H，提供了曲线图754b和754c。在图7H中，图7G的芯片751可以如电路图754所示连接，以便被用作在馈送单元周围的阻抗区域中的馈送匹配电路(例如，图2A或2B或图6A或6B的T1或T4)。
在曲线图754b中，从对在芯片751被用作馈送匹配电路之前的通信性能(754b1)和在芯片751被用作馈送匹配电路之后的通信性能(754b2)进行比较的结果可以得出，提高了高频带中的通信性能。例如，在2600MHz频带中，辐射效率可以增加大约5dB。
在曲线图754c中，从对在芯片751被用作馈送匹配电路之前的通信性能(754c1)和在芯片751被用作馈送匹配电路之后的通信性能(754c2)进行比较的结果可以得出，提高了中间频带中的通信性能。例如，在2100MHz频带中，辐射效率可以增加大约2dB。
图8示出根据本公开的实施例的场区域中的开关结构。
参照图8，提供了芯片801、电路图802和等效电路图802a。在芯片801中，RF1至RF3端子中的每一个可通过第一开关至第三开关中的相应的一个开关与RFC端子连接。芯片801可不包括单独的可变元件。在电路图802中，RF1至RF3中的每一个可被连接到地。在等效电路图802a中，第一开关至第三开关可并联在B1和B2之间，作为导电图形的一部分。
芯片801可被置于导电图形附近的场区域中。芯片801可控制第一开关至第三开关来执行阻抗匹配。
图9示出根据本公开的实施例的网络环境中的电子装置。
参照图9，提供了网络环境900中的电子装置901。电子装置901包括总线910、处理器920、存储器930、输入/输出接口950、显示器960和通信接口970。上述元件中的至少一个可被省略或另一元件可被添加到电子装置901。
总线910是用于将上述元件910至970相互连接并在上述元件之间发送通信(例如，控制消息和/或数据)的电路。
处理器920可包括中央处理单元(CPU)、应用处理器(AP)和CP中的至少一个。处理器920可执行与电子装置901的其他元件中的至少一个的通信和/或控制有关的操作或数据处理。
存储器930可包括易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器930可存储与电子装置901的其他元件中的至少一个相关的指令或数据。存储器930可存储软件和/或程序940。程序940包括例如内核941、中间件943、应用编程接口(API)945和/或应用程序947。内核941、中间件943或API 945中的至少一部分可被称为操作系统(OS)。
内核941可控制或管理用于执行其他程序(例如，中间件943、API 945或应用程序947)的操作或功能的系统资源(例如，总线910、处理器920、存储器930等)。此外，内核941可提供用于允许中间件943、API 945或应用程序947访问电子装置901的单个元件以便控制或管理系统资源的接口。
中间件943可用作中介，使得API 945或应用程序947与内核941进行通信和交换数据。
此外，中间件943可根据优先级顺序处理从应用程序947接收的一个或更多个任务请求。例如，中间件943可为至少一个应用程序947分配使用电子装置901的系统资源(例如，总线910、处理器920、存储器930等)的优先级。例如，中间件943可根据分配给至少一个应用的优先级来处理所述一个或更多个任务请求，从而执行关于所述一个或更多个任务请求的调度或负载平衡。
作为用于允许应用947控制由内核941或中间件943提供的功能的接口的API 945包括例如针对文件控制、窗口控制、图像处理、字符控制等的至少一个接口或功能(例如，指令)。
输入/输出接口950可用于将指令或数据输入从用户或另一外部装置发送到电子装置901的另一元件。此外，输入/输出接口950可将从电子装置901的另一元件接收的指令或数据输出到用户或另一外部装置。
显示器960可包括液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、微机电系统(MEMS)显示器或电子纸显示器。显示器960可向用户呈现各种内容(例如，文本、图像、视频、图标、符号等)。显示器960可包括触摸屏，并且可从电子笔或用户身体的部位接收触摸、手势、接近或悬停输入。
通信接口970可设置电子装置901与第一外部电子装置902、第二外部电子装置904或服务器906之间的通信。例如，通信接口970可被连接到短距离通信964以与第一外部电子装置902进行通信，并且可经由无线通信或有线通信被连接到网络962以与第二外部电子装置904或服务器906进行通信。
无线通信可以采用诸如LTE、先进LTE(LTE-A)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、无线宽带(WiBro)或全球移动通信系统(GSM)的蜂窝通信协议。无线通信可包括短距离通信964。短距离通信964可包括Wi-Fi、蓝牙(BT)、低能蓝牙(BLE)、Zigbee、NFC、磁条传输(MST)和GNSS。
MST可根据传输数据产生脉冲，并且脉冲可产生电磁信号。电子装置901可将电磁信号发送到诸如POS装置的读取器装置。POS装置可通过使用MST读取器来检测磁信号，并通过将检测到的电磁信号转换成电信号来恢复数据。
GNSS根据使用区域或带宽可包括全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、北斗导航卫星系统(BeiDou)或者伽利略、欧洲全球卫星导航系统中的至少一个。在下文中，术语“GPS”和术语“GNSS”可互换使用。有线通信可包括通用串行总线(USB)、高分辨率多媒体接口(HDMI)、推荐标准232(RS-232)、普通老式电话服务(POTS)等中的至少一种。
网络962可包括例如计算机网络(例如，局域网(LAN)或广域网(WAN))、因特网或电话网络的电信网络中的至少一个。
第一外部电子装置902和第二外部电子装置904的类型可与电子装置901的类型相同或不同。服务器906可包括一个或更多个服务器的组。在电子装置901中执行的操作的一部分或全部可以在一个或更多个其他外部电子装置(例如，第一电子装置902、第二外部电子装置904或服务器906)中执行。当电子装置901应当自动地或者响应于请求来执行特定功能或服务时，电子装置901可以向另一个电子装置请求与功能或服务相关的至少一部分功能来代替自己执行功能或服务，或者电子装置901除了自己执行功能或服务之外，还向另一个电子装置请求与功能或服务相关的至少一部分功能。其他电子装置可执行请求的功能或额外的功能，并且可将执行的结果发送到电子装置901。电子装置901可使用接收的结果本身或另外地处理接收到的结果以提供所请求的功能或服务。为此，例如，可使用云计算技术、分布式计算技术或客户端-服务器计算技术。
图10是根据本公开的实施例的电子装置的配置的框图。
参照图10，提供了电子装置1001。电子装置1001包括至少一个处理器(例如，AP)1010、通信模块1020、用户识别模块(SIM)1029、存储器1030、传感器模块1040、输入装置1050、显示器1060、接口1070、音频模块1080、相机模块1091、电源管理模块1095、电池1096、指示器1097和电机1098。
处理器1010可运行操作系统或应用程序，以便控制被连接到处理器1010的多个硬件或软件元件，并且可处理各种数据并执行操作。处理器1010可使用例如片上系统(SoC)来实现。处理器1010还可包括图形处理单元(GPU)和/或图像信号处理器(ISP)。处理器1010可在易失性存储器上加载从其他元件(例如，非易失性存储器)中的至少一个接收的指令或数据来处理指令或数据，并且可将各种数据存储在非易失性存储器中。
通信模块1020可包括蜂窝模块1021、Wi-Fi模块1022、BT模块1023、GNSS模块1024(例如，GPS模块、GLONASS模块、BeiDou模块或伽利略模块)、NFC模块1025、MST模块1026和射频(RF)模块1027。
蜂窝模块1021可通过通信网络提供语音呼叫服务、视频呼叫服务、文本消息服务或因特网服务。蜂窝模块1021可使用用户识别模块1029(例如，SIM卡)来识别和认证通信网络中的电子装置1001。蜂窝模块1021可执行由处理器1010提供的功能中的至少一部分功能。蜂窝模块1021可包括通信处理器(CP)。
Wi-Fi模块1022、蓝牙模块1023、GNSS模块1024和NFC模块1025中的每一个可包括用于处理通过模块发送/接收的数据的处理器。蜂窝模块1021、Wi-Fi模块1022、蓝牙模块1023、GNSS模块1024和NFC模块1025中的至少一部分可被包括在单个集成芯片(IC)或IC封装中。
RF模块1027可发送/接收例如通信信号(例如，RF信号)。RF模块1027可包括收发器、功率放大器模块(PAM)、频率滤波器、低噪声放大器(LNA)、天线等。可选地，蜂窝模块1021、Wi-Fi模块1022、蓝牙模块1023、GNSS模块1024或NFC模块1025中的至少一个可通过单独的RF模块来发送/接收RF信号。
SIM 1029可包括嵌入式SIM和/或包含用户识别模块的卡，并且可包括唯一的识别信息(例如，集成电路卡标识符(ICCID))或用户信息(例如，国际移动用户标识(IMSI))。
存储器1030可包括内部存储器1032或外部存储器1034。
内部存储器1032可包括易失性存储器(例如，动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)等)、非易失性存储器(例如，一次性可编程ROM(OTPROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、掩模ROM、闪存ROM、闪存(例如，NAND闪存、NOR闪存等))、硬盘驱动器或固态驱动器(SSD)中的至少一个。
外部存储器1034可包括闪存驱动器，诸如紧凑闪存(CF)、安全数字(SD)、微型SD、迷你SD、极限数字(xD)、多媒体卡(MMC)、记忆棒等。外部存储器1034可通过各种接口被可操作地和/或物理地连接到电子装置1001。
传感器模块1040可测量物理量或检测电子装置1001的操作状态，以便将测量的或检测到的信息转换成电信号。传感器模块1040可包括手势传感器1040A、陀螺仪传感器1040B、大气压力传感器1040C、磁性传感器1040D、加速度传感器1040E、握持传感器1040F、接近传感器1040G、红色/绿色/蓝色(RGB)传感器1040H、生物传感器1040I、温度/湿度传感器1040J、照度传感器1040K或紫外线(UV)传感器1040M中的至少一个。另外地或可选地，传感器模块1040可包括嗅觉传感器(E-nose传感器)、肌电图(EMG)传感器、脑电图(EEG)传感器、心电图(ECG)传感器、红外(IR)传感器、虹膜识别传感器和/或指纹传感器中的至少一个。传感器模块1040还可包括用于控制包括在其中的至少一个传感器的控制电路。电子装置1001还可包括被配置为将传感器模块1040作为处理器1010的一部分进行控制或单独地进行控制的处理器，使得在处理器1010处于睡眠状态时控制传感器模块1040。
输入装置1050可包括触摸面板1052、(数字)笔传感器1054、按键1056或超声波输入装置1058。
触摸面板1052可采用电容、电阻、红外线和紫外线感测方法中的至少一种。触摸面板1052还可包括控制电路。触摸面板1052还可包括触觉层以便向用户提供触觉反馈。
(数字)笔式传感器1054可包括作为触摸面板的一部分的用于识别的薄片或单独的用于识别的薄片。
按键1056可包括物理按钮、光按钮或键盘。
超声波输入装置1058可通过麦克风1088感测由输入工具产生的超声波，以便识别与感测到的超声波相应的数据。
显示器1060可包括面板1062、全息图装置1064或投影仪1066。
面板1062可以是柔性的、透明的或可穿戴的。面板1062和触摸面板1052可被集成到单个模块中。
全息图装置1064可使用光干涉现象在空中显示立体图像。
投影仪1066可将光投射到屏幕上以便显示图像。屏幕可被置于电子装置1001的内部或外部。
显示器1060还可包括用于对面板1062、全息图装置1064或投影仪1066进行控制的控制电路。
接口1070可包括HDMI 1072、USB 1074、光学接口1076或D超小型(D-sub)1078。另外地或可选地，接口1070可包括移动高清链接(MHL)接口、SD卡/多媒体卡(MMC)接口或红外数据协会(IrDA)接口。
音频模块1080可将声音转换成电信号，反之亦然。音频模块1080可处理通过扬声器1082、接收器1084、耳机1086或麦克风1088输入或输出的声音信息。
相机模块1091是用于拍摄静止图像或视频的装置。相机模块1091可包括至少一个图像传感器(例如，前置传感器或后置传感器)、镜头、ISP或闪光灯(例如，LED或氙气灯)。
电源管理模块1095可管理电子装置1001的电源。电源管理模块1095可包括电源管理集成电路(PMIC)、充电器集成电路(IC)或电池量表。PMIC可采用有线和/或无线充电方法。
无线充电方法可包括磁共振法、磁感应法、电磁法等。用于无线充电的额外电路(例如线圈环路、谐振电路、整流器等)可被进一步包括。
电池量表可测量电池1096的剩余容量、电压、电流或温度。电池1096可包括可充电电池和/或太阳能电池。
指示器1097可显示电子装置1001或其一部分(例如，处理器1010)的特定状态，诸如，启动状态、消息状态、充电状态等。
电机1098可将电子信号转换成机械振动，并且可产生振动或触觉效果。
用于支持移动TV的处理装置(例如，GPU)可被包括在电子装置1001中。用于支持移动TV的处理装置可根据数字多媒体广播(DMB)、数字视频广播(DVB)、MediaFLOTM等的标准来处理媒体数据。
可用一个或更多个组件来配置本文描述的每个元件，并且可根据电子装置1001的类型来改变元件的名称。电子装置1001可包括本文描述的元件中的至少一个，并且可省略一些元件或者可添加其他额外的元件。此外，电子装置1001的一些元件可以相互组合以形成一个实体，使得可以以与组合之前相同的方式来执行元件的功能。
本文使用的术语“模块”可表示例如包括硬件、软件和固件中的一个或其组合的单元。术语“模块”可以与术语“单元”、“逻辑”、“逻辑块”、“组件”和“电路”互换使用。“模块”可以是集成组件的最小单元，也可以是该最小单元的一部分。“模块”可以是用于执行一个或更多个功能的最小单元或其一部分。“模块”可被机械地或电子地实现。例如，“模块”可包括已知的或将要被开发的专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)和用于执行某些操作的可编程逻辑装置中的至少一个。
本公开的装置的至少一部分(例如，其模块或功能)或方法(例如，操作)可被实现为以程序模块的形式被存储在计算机可读存储介质中的指令。在由处理器920执行指令的情况下，处理器920可执行与指令相应的功能。计算机可读存储介质可以是例如存储器930。
计算机可读记录介质可包括硬盘、软盘、磁介质(例如，磁带)、光学介质(例如，CD-ROM、数字通用盘(DVD))、磁光介质(例如，光盘)或硬件装置(例如，ROM、RAM、闪存等)。程序指令包括由编译器产生的机器语言代码和可通过计算机使用解释器执行的高级语言代码。上述硬件装置可被配置为用作用于执行本公开的各种实施例的操作的一个或更多个软件模块，反之亦然。
根据本公开的模块或程序模块可包括上述元件中的至少一个，或者可省略一些元件或者可添加其他额外的元件。根据本公开的各种实施例的由模块、程序模块或其他元件执行的操作可以以顺序、并行、迭代或启发式方式来执行。此外，一些操作可以以另一顺序执行或可被省略，或者可添加其他操作。
根据各种实施例，一种电子装置包括：导电图形，被用作用于无线通信的辐射器；馈送单元，与导电图形连接；接地单元，与导电图形连接；第一阻抗匹配电路，被布置在与馈送单元相邻的第一区域中并且被电连接到导电图形；第二阻抗匹配电路，被布置在与导电图形相邻的第二区域中并且被电连接到导电图形；以及控制单元，被配置为通过闭环方案控制第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路中的至少一个来匹配阻抗。
根据各种实施例，当通过闭环方案控制第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路中的至少一个来匹配阻抗时，如果测量的第一区域处的输入阻抗被包括在第一范围中，则控制单元通过控制第一阻抗匹配电路来动态地匹配阻抗；如果测量的所述输入阻抗被包括在第二范围中，则控制单元通过控制第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路来动态地匹配阻抗。
第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路使用具有相同配置的各自芯片来实现。
芯片包括通过控制单元控制的一个或更多个可变电容器和多个开关。
第一阻抗匹配电路包括：第一可变电容器和第二可变电容器；和第一开关至第三开关。
第一开关被连接在馈送单元和导电图形之间，第二开关被连接在导电图形和接地单元之间，第一可变电容器被串联在馈送单元和导电图形之间，第二可变电容器和第三开关被串联在馈送单元和接地单元之间。
第一开关被连接在馈送单元和导电图形之间，第二开关被连接在导电图形和接地单元之间，第一可变电容器和第三开关被串联在馈送单元和导电图形之间，第二可变电容器被连接在馈送单元和接地单元之间。
第一阻抗匹配电路包括第一可变电容器和第一开关至第四开关。
第一开关被连接在馈送单元和导电图形之间，第二开关被连接在导电图形和接地单元之间，第一可变电容器和第三开关被串联在馈送单元和导电图形之间，第四开关被连接在第一可变电容器与第三开关的连接点与接地单元之间。
第二区域是在导电图形和接地单元之间的形成电场的区域。
导电图形是电子装置的外部壳体的至少一部分暴露出的金属框架。
导电图形的至少一部分被暴露在与布置有电子装置的显示器的表面垂直的表面。
导电图形通过一个或更多个非导电图形被分离成多个图形。
所述多个图形中的一些图形构成发送和接收第一频带的信号的第一天线，所述多个图形中的其余图形构成发送和接收第二频带的信号的第二天线。
控制单元基于在与馈送单元相邻的点处测量的输入阻抗值来确定用于阻抗匹配的模式。
控制单元基于史密斯圆图上的与输入阻抗值相应的区域来确定所述模式。
控制单元对与围绕史密斯圆图的匹配区域的周边的第一区域相应的第一模式和与围绕第一区域的周边的第二区域相应的第二模式进行区分以匹配阻抗。
在第一模式中，控制单元控制第一阻抗匹配电路以匹配输入阻抗。
在第二模式中，控制单元控制第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路以匹配输入阻抗。
控制单元包括用于无线通信的CP。
根据各种实施例，一种用于无线通信的天线包括：导电图形，被用作用于无线通信的辐射器；馈送单元，与导电图形连接；接地单元，与导电图形连接；第一阻抗匹配电路，被布置在与馈送单元相邻的第一区域中并被电连接到导电图形；第二阻抗匹配电路，被布置在与导电图形相邻的第二区域中并被电连接到导电图形；以及控制单元，被配置为通过闭环方案控制第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路来匹配阻抗。
第二区域是在导电图形和接地单元之间的形成电场的区域。
根据各种实施例，一种在包括导电图形的电子装置中执行的通信方法包括：通过使用导电图形将无线通信信号发送到外部装置并从外部装置接收无线通信信号，测量在与和导电图形连接的馈送单元相邻的第一区域处的输入阻抗，如果测量的输入阻抗被包括在第一范围内，则通过控制被布置在第一区域中的第一阻抗匹配电路来动态地匹配电阻，如果测量的输入阻抗被包括在第二范围内，则通过控制第一阻抗匹配电路以及被布置在与导电图形相邻的第二区域中的第二阻抗匹配电路来动态地匹配阻抗。
输入阻抗在第二范围内的改变比输入阻抗在第一范围内的改变更大。
虽然已经参照本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可做出在形式和细节上的各种改变，其中本公开不是通过详细描述和实施例限定的而是由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (15)

1.一种电子装置，包括：
导电图形，被用作用于无线通信的辐射器；
馈送单元，与导电图形连接；
接地单元，与导电图形连接；
第一阻抗匹配电路，被布置在与馈送单元相邻的第一区域中并被连接到导电图形；
第二阻抗匹配电路，被布置在与导电图形相邻的第二区域中并被连接到导电图形；
控制单元，被配置为通过闭环方案控制第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路中的至少一个来匹配阻抗。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中，第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路分别使用具有相同配置的第一芯片和第二芯片来实现。
3.如权利要求2所述的电子装置，其中，第一芯片和第二芯片分别包括通过所述控制单元控制的一个或更多个可变电容器和多个开关。
4.如权利要求1所述的电子装置，其中，第一阻抗匹配电路包括：
第一可变电容器；
第二可变电容器；
第一开关；
第二开关；和
第三开关。
5.如权利要求4所述的电子装置，其中，第一开关被连接在馈送单元和导电图形之间，第二开关被连接在导电图形和接地单元之间，第一可变电容器被串联在馈送单元和导电图形之间，并且第二可变电容器和第三开关被串联在馈送单元和接地单元之间。
6.如权利要求4所述的电子装置，其中，第一开关被连接在馈送单元和导电图形之间，第二开关被连接在导电图形和接地单元之间，第一可变电容器和第三开关被串联在馈送单元和导电图形之间，并且第二可变电容器被连接在馈送单元和接地单元之间。
7.如权利要求1所述的电子装置，其中，第一阻抗匹配电路包括：
第一可变电容器；
第一开关；
第二开关；
第三开关；和
第四开关。
8.如权利要求7所述的电子装置，其中，第一开关被连接在馈送单元和导电图形之间，第二开关被连接在导电图形和接地单元之间，第一可变电容器和第三开关被串联在馈送单元和导电图形之间，并且第四开关被连接在第一可变电容器和第三开关的连接点与接地单元之间。
9.如权利要求1所述的电子装置，其中，第二区域是在导电图形和接地单元之间的形成电场的区域。
10.如权利要求1所述的电子装置，其中，导电图形是所述电子装置的外部壳体的至少一部分暴露出的金属框架。
11.如权利要求1所述的电子装置，其中，导电图形的至少一部分被暴露在与布置有所述电子装置的显示器的表面垂直的表面。
12.如权利要求1所述的电子装置，其中，导电图形通过一个或更多个非导电图形被分离成多个导电图形。
13.如权利要求12所述的电子装置，其中，所述多个导电图形中的一些导电图形构成发送和接收第一频带的信号的第一天线，并且所述多个导电图形中的其余导电图形构成发送和接收第二频带的信号的第二天线。
14.如权利要求1所述的电子装置，其中，控制单元基于在与馈送单元相邻的点处测量的输入阻抗值来确定用于阻抗匹配的模式。
15.一种在包括导电图形的电子装置中执行的通信方法，所述方法包括：
通过使用导电图形将无线通信信号发送到外部装置并从外部装置接收无线通信信号；
测量与和导电图形连接的馈送单元相邻的第一区域处的输入阻抗；
当测量的输入阻抗被包括在第一范围中时，通过控制被布置在所述第一区域中的第一阻抗匹配电路来动态地匹配阻抗；
当测量的输入阻抗被包括在第二范围中时，通过控制第一阻抗匹配电路和被布置在与导电图形相邻的第二区域中的第二阻抗匹配电路来动态地匹配阻抗。
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